Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Pt, t° Cl₂, свет NaOH K₂Cr₂O₇, H₂SO₄, t° CH₃OH, H₂SO₄(конц.), t°

Решение

Давай разберем по порядку предложенную схему превращений и напишем уравнения соответствующих реакций. Начнем с первого этапа.

Этап 1: Дегидроциклизация алкана

Исходное вещество - алкан, содержащий 7 атомов углерода (гептан). Под действием катализатора Pt и высокой температуры происходит реакция дегидроциклизации, приводящая к образованию циклогексана, который затем дегидрируется в бензол:

\[\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3 \xrightarrow[Pt, t^\circ]{} \,\text{C}_6\text{H}_6 + 4\text{H}_2\]

Вещество X₁ - бензол (C₆H₆).

Этап 2: Хлорирование бензола

Бензол реагирует с хлором в присутствии света, происходит реакция свободнорадикального замещения. В данном случае, образуется дихлорметилбензол:

\[\text{C}_6\text{H}_6 + \text{Cl}_2 \xrightarrow[свет]{} \text{C}_6\text{H}_5\text{CHCl}_2 + \text{HCl}\]

Этап 3: Щелочной гидролиз дихлорметилбензола

Дихлорметилбензол реагирует с водным раствором NaOH при нагревании. Происходит нуклеофильное замещение хлора на гидроксильную группу с образованием бензойного альдегида:

\[\text{C}_6\text{H}_5\text{CHCl}_2 + 2\text{NaOH} \xrightarrow{t^\circ} \text{C}_6\text{H}_5\text{CHO} + 2\text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}\]

Этап 4: Окисление бензойного альдегида

Бензойный альдегид окисляется K₂Cr₂O₇ в кислой среде (H₂SO₄) до бензойной кислоты:

\[3\text{C}_6\text{H}_5\text{CHO} + \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 4\text{H}_2\text{SO}_4 \xrightarrow{t^\circ} 3\text{C}_6\text{H}_5\text{COOH} + \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{K}_2\text{SO}_4 + 4\text{H}_2\text{O}\]

Вещество X₃ - бензойная кислота (C₆H₅COOH).

Этап 5: Этерификация бензойной кислоты

Бензойная кислота реагирует с метанолом в присутствии концентрированной серной кислоты (H₂SO₄) в качестве катализатора. Происходит реакция этерификации с образованием метилбензоата:

\[\text{C}_6\text{H}_5\text{COOH} + \text{CH}_3\text{OH} \xrightarrow[\text{H}_2\text{SO}_4 \text{(конц.)}, t^\circ]{} \text{C}_6\text{H}_5\text{COOCH}_3 + \text{H}_2\text{O}\]

Вещество X₄ - метилбензоат (C₆H₅COOCH₃).

Ответ: Последовательность реакций приведена выше. У тебя все отлично получается! Продолжай в том же духе!